Найденная на территории современного северо-западного Китая окаменелость возрастом 120 миллионов лет меняет представление ученых о необычной группе хищных динозавров, известных как микрорапторы.
Место обнаружения окаменелости расширяет известные географические данные о более мелком, планирующем родственнике серповиднокогтистого велоцираптора. Кости также представляют собой самый поздний достоверный экземпляр микрораптора в палеонтологической летописи, что позволяет уточнить временные рамки существования этих пернатых динозавров.
Новый анализ неповрежденных костей плеча и передних конечностей, впервые упомянутых в аннотации к исследованию 2010 года, показал, что окаменелость принадлежит ранее неизвестному виду микрорапторов. Согласно исследованию, опубликованному в четверг в журнале Annals of Carnegie Museum, группа исследователей назвала динозавра Jian changmaensis.
Название вида «Цзянь» отсылает к однокрылой птице из китайской мифологии, намекая на птицеподобные черты динозавра. Название также является отсылкой к бассейну реки Чанма в провинции Ганьсу, где была обнаружена окаменелость — и на данный момент это единственный экземпляр микрораптора, найденный за пределами северо-восточного Китая.
«Исследование Jian changmaensis показывает, что на территории современного бассейна реки Чанма, известного своими ископаемыми птицами, обитали нептичьи динозавры», — говорится в заявлении соавтора исследования доктора Мэтта Ламанны, старшего научного сотрудника по динозаврам и куратора палеонтологии позвоночных имени Мэри Р. Доусон в Музее естественной истории Карнеги в Питтсбурге.
«Наша команда обнаружила в Чанме более ста ископаемых останков птиц, но только этот единственный экземпляр нептичьего динозавра. Цзянь предоставляет важную новую информацию о биологической истории региона Чанма и экологическом контексте предков современных птиц».
По словам Ламанны, хорошо сохранившаяся окаменелость может помочь исследователям лучше понять, как микрорапторы использовали свои крылья для передвижения между деревьями, — и предоставить новые сведения о происхождении полета у птиц.
Планирующий хищник
На первый взгляд, художественные реконструкции микрорапторов выглядят как изображения птиц.
«Если бы вы увидели это существо, сидящее на дереве, вы бы не подумали, что это велоцираптор из «Парка Юрского периода», — сказал Ламанна в интервью CNN. — Это необычайно похожий на птицу динозавр, который в некоторой степени мог подниматься в воздух».
Тело микрораптора было покрыто перьями — возможно, даже больше, чем у птицы, потому что помимо передних конечностей, или «крыльев», у динозавров также были длинные перья на задних лапах, создававшие впечатление четырех крыльев.
«Это заставило многих палеонтологов предположить, что эти существа, вероятно, жили частично на земле, но, возможно, могли лазить и планировать с дерева на дерево, почти как современные белки-летяги», — сказал Ламанна.
Самые маленькие микрорапторы были по размеру похожи на современных ворон. Jian changmaensis, вероятно, был размером с сипуху. Другие ископаемые останки, которые могут принадлежать к роду микрорапторов, указывают на то, что эти существа могли достигать более крупных размеров, что позволяет предположить, что Jian changmaensis занимал промежуточное положение.
Велоцирапторы и микрорапторы не были птицами, но они были тесно связаны с предками самых ранних птиц, таких как археоптерикс. Граница между динозаврами и ранними птицами становится все более размытой по мере новых открытий, говорит Ламанна, особенно когда ископаемые демонстрируют характеристики птицеподобных динозавров или динозавроподобных птиц. Современные птицы остаются ближайшими ныне живущими родственниками динозавров, которые вымерли около 66 миллионов лет назад после столкновения Земли с массивным астероидом.
«В эволюционном смысле все они динозавры, но на самом деле все зависит от того, к какой стороне археоптерикса вы относитесь», — сказал Ламанна.
В случае с окаменелостью Jian changmaensis явным признаком того, что крыло принадлежало микрораптору, а не древней птице, как и у многих других находок в бассейне Чанма, была характерная особенность коракоидного отростка — компонента плечевой структуры.
Надкоракоидное отверстие — это большое отверстие, которое почти пополам пересекает плечевую кость. Эта особенность присуща всем микрорапторам, но практически отсутствует у других существ, — сказал Ламанна.
Назначение этого отверстия остается открытым вопросом для исследователей; Ламанна сказал, что, по его мнению, оно может быть связано с полетом. Как и у современных птиц, у микрорапторов были длинные плечевые кости. У Jian changmaensis они исключительно длинные.
«Это может быть связано с планированием или с тем, что животные, находящиеся под угрозой исчезновения, меняют строение плечевого пояса, чтобы лучше адаптироваться к эффективному полету», — сказал Ламанна.
Окаменелость состоит всего из нескольких костей, но ее длина указывает на то, что динозавр, вероятно, был летающим, — сказал Стив Брусатте, профессор палеонтологии и эволюции Эдинбургского университета в Шотландии. Брусатте не принимал участия в исследовании.
«Это здорово, новая окаменелость тех динозавров, которые, по сути, были на пороге превращения в настоящих птиц», — сказал Брусатте.
Редкая окаменелость в бассейне реки Чанма.
Исследователи продолжают строить предположения о том, почему у более мелких родственников велоцираптора вообще развились крылья и он переселился на деревья, но Ламанна предполагает, что существовала свободная ниша для древесных хищников, которую заняли микрорапторы.
Родственники микрораптора жили на земле, но обитание в кронах деревьев и перелет с дерева на дерево, возможно, были более безопасным способом избежать нападения более крупных плотоядных динозавров.
«Возможно, эти существа сначала жили на земле, потом начали карабкаться, а затем, оказавшись на деревьях, развили в себе особенности, помогающие им там закрепиться», — сказал Ламанна.
Так чем же питалась Jian changmaensis? Поскольку она обитала на деревьях, птицы, вероятно, были в её меню.
Ранее был найден окаменелый микрораптор с костями птицы внутри грудной клетки. Соавтор Ламанны, Цзинмай О’Коннор, палеонтолог позвоночных и заместитель куратора ископаемых рептилий в Полевом музее Чикаго, также отметила, что комки костей, найденные в бассейне реки Чанма, напоминают погадки, которые совы отрыгивают после поедания добычи.
Возможно, Цзянь также питался окаменелостями Gansus yumenensis, одной из первых птиц эпохи динозавров, найденных в Китае. Палеонтологи обнаружили эти окаменелости в 1981 году в бассейне реки Чанма.
Ламанна и его команда исследуют бассейн реки Чангма с 2004 года. Им удалось обнаружить целые скелеты, некоторые из которых имели перья и кожу, что указывает на то, что у Гансуса были перепончатые лапы и он, вероятно, проводил часть своего времени в воде.
По словам Ламанны, благодаря обнаружению останков Цзяня исследователи наконец-то узнали, кто, вероятно, питался Гансусом и другими древними птицами на этом месте. Но если это так, почему на этом участке был найден только один ископаемый скелет микрораптора?
«Если бы вы могли переместиться на 120 миллионов лет назад на машине времени, вы бы оказались на берегу огромного озера, окруженного растительностью», — сказал Ламанна. «Вполне логично предположить, что, если вы будете искать в озере, вы, возможно, найдете больше животных, обитающих там, чем животных, живущих на его берегах».
Многие окаменелости птиц и микрорапторов обычно находят раздавленными, сплющенными до двухмерного состояния, что затрудняет изучение их костей и летных способностей. Но окаменелое крыло Цзяня сохранилось в трехмерном виде.
«Увидеть плечо микрораптора в 3D-формате — большая редкость», — сказал Т. Александр Дечекки, доцент Колледжа искусств и наук Университета штата Дакота в Мэдисоне, Южная Дакота. Дечекки не принимал участия в этом исследовании, но изучал другие экземпляры микрорапторов.
«Это также расширяет географический ареал и помогает показать анатомическое разнообразие этой группы, что важно для определения того, где, когда и кто из них мог использовать воздушное передвижение», — написал Дечекки в электронном письме. «Это также, вероятно, представляет собой другую палеосреду, что, в сочетании с нашими знаниями о разнообразном рационе этих животных, предполагает, что, хотя все, кроме одного, предполагаемые микрорапторины происходят из северо-восточного Китая, в этом районе и в это время они были распространенным и обычным компонентом экосистемы».
Он также добавил, что найденная окаменелость позволит ученым изучать эволюцию крыльев и полета у микрорапторов.
В качестве следующего шага, по словам Ламанны, он и его коллеги заинтересованы в сканировании крыла, чтобы выяснить, что это может рассказать о летных или планирующих способностях микрорапторов.
Подпишитесь на научную рассылку CNN Wonder Theory. Исследуйте Вселенную, узнавая новости об увлекательных открытиях, научных достижениях и многом другом.
Чтобы получать больше новостей и рассылок CNN, создайте учетную запись на CNN.com.